Kenmerken van verstoven metaalpoeders

Inhoudsopgave

Overzicht van verstoven metaalpoeder

Verstoven metaalpoeder is een vorm van metaal die geproduceerd wordt door gesmolten metaal te verstuiven tot zeer fijne druppeltjes. De druppeltjes stollen snel tot poederdeeltjes in de vorm van bolletjes of onregelmatige korrels.

Verstoven metaalpoeders hebben voordelen ten opzichte van andere vormen van metaalpoeders vanwege hun fijne korrelstructuur en uniforme deeltjesvorm. Ze worden veel gebruikt in de verwerkende industrie met toepassingen zoals:

Belangrijkste details over verstoven metaalpoeder

  • Geproduceerd door gesmolten metaal te verstuiven in fijne druppeltjes die stollen tot poeder.
  • Deeltjes zijn kleine bolletjes of onregelmatige korrels in het micrometergebied
  • Uniforme deeltjesgrootte en -vorm in vergelijking met andere methoden voor metaalpoederproductie
  • Fijne korrelstructuur verbetert eigenschappen zoals sterkte en corrosiebestendigheid
  • Veel voorkomende onedele metalen zijn ijzer, koper, aluminium, nikkel, kobalt

Soorten verstuivingsprocessen

Er zijn twee hoofdtypen verstuivingsprocessen die gebruikt worden om geatomiseerd metaalpoeder commercieel te produceren:

Luchtverneveling

  • Stroom gesmolten metaal wordt in druppels gebroken door lucht onder hoge druk of inert gas
  • Produceert poeders met een deeltjesgrootte van 5-250 micron
  • Lagere productiesnelheid maar in staat om fijnere poeders te maken
  • Onregelmatige deeltjesvormen zoals ellipsoïden

Waterverneveling

  • Gesmolten metaalstroom valt uiteen door water onder hoge druk
  • Grotere deeltjes van 50-1000 micron
  • Hogere productiesnelheid door snellere warmteoverdracht
  • Sferische deeltjesmorfologie
ProcesDeeltjesgrootteProductieDeeltjesvorm
Luchtverneveling5-250 micronLagerOnregelmatig
Waterverneveling50-1000 micronHogerBolvormig
verstoven metaalpoeder

Kenmerken van verstoven metaalpoeders

Verstoven metaalpoeders hebben unieke eigenschappen die ze geschikt maken voor productietoepassingen:

Deeltjesgrootteverdeling

  • Smalle verdeling met de meerderheid van de deeltjes in het micrometerbereik
  • Geregeld door verstuivingsparameters zoals gasstroom en druk
  • Fijnere deeltjes hebben een hogere oppervlakte-volumeverhouding

Deeltjesvorm

  • Bolvormige of afgeronde onregelmatige vormen
  • Beïnvloedt de poederstroom en verpakkingsdichtheid
  • Meer bolvormige deeltjes hebben een betere vloeibaarheid

Puurheid

  • Hoge zuiverheid met laag zuurstof- en stikstofgehalte
  • Vermijd vervuiling door verstuivingsmedium
  • Cruciaal voor metallurgische eigenschappen

Dikte

  • Dichtbij theoretische dichtheid voor de meeste metalen
  • De porositeit hangt af van de stolsnelheid
  • Dichtere deeltjes verbeteren verdichting en sinteren
KenmerkendBeschrijving
DeeltjesgrootteverdelingSmal, micron-bereik
DeeltjesvormBolvormig of afgerond onregelmatig
PuurheidHoog, laag zuurstof/stikstofgehalte
DikteDichtbij theoretische dichtheid

Toepassingen en gebruik van verstoven metaalpoeders

Verstoven metaalpoeders worden vanwege hun eigenschappen en kwaliteit overal in de productie-industrie gebruikt:

Poeder-Metallurgie

  • Pers- en sinterproces om afgewerkte onderdelen te produceren
  • Hoge zuiverheid geeft betere mechanische eigenschappen
  • Uniforme deeltjesgrootte verbetert verdichting

Productie van metaaladditieven

  • Gebruikt als grondstof voor 3D printmethodes zoals selectief lasersinteren
  • Bolvorm zorgt voor betere doorstroming van het poeder
  • Fijn formaat maakt afdrukken met zeer hoge resolutie mogelijk

Oppervlaktecoatings

  • Thermisch spuiten om dikke coatings op oppervlakken aan te brengen
  • Kleine deeltjesgrootte voor uniforme coating
  • Oxide-free surface improves coating adhesion

Brazing Filler Metals

  • Joining of metals by capillary flow of filler powder
  • Controlled particle size prevents clogging
  • Low oxygen content prevents defects
SollicitatieVoordelen
Poeder-MetallurgieHigh purity, uniform size
Additieve productieSpherical shape, fine size
OppervlaktecoatingsSmall size, oxide-free
Brazing fillersControlled size, low oxygen

Specificaties en normen

Atomized metal powders must meet certain specifications and standards for quality control:

Deeltjesgrootteverdeling

  • Typically given by D values (diameter below which X% particles exist)
  • D10, D50, D90 values define spread of distribution
  • D50 is median particle size

Schijnbare dichtheid

  • Measures powder packing density and flowability
  • Higher density indicates more spherical particles
  • Reported as g/cm3 or % of theoretical density

Hall Flowrate

  • Time for 50g powder to flow through standardized funnel
  • Lower time indicates better flowability
  • Below 25 seconds is good flow

Sieve Analysis

  • Fraction of powder retained on specific mesh sizes
  • Indicates spread of particle sizes
  • Performed from 325 mesh down to pan

Scheikunde

  • Base metal purity by ICP analysis
  • Oxygen and nitrogen levels by inert gas fusion
ParameterTypische specificatieTest methode
DeeltjesgrootteverdelingD10, D50, D90Laserdiffractie
Schijnbare dichtheidg/cm3 or % theoreticalHall-debietmeter
Hall flowrateSeconds for 50g to flowASTM B213
Zeefanalyse% retained on each meshASTM B214
ScheikundeBase metal, O, N wt%ICP, inert gas fusion

Ontwerp Overwegingen

The atomization process and powder characteristics must be designed appropriately for the intended application:

Atomization Method

  • Air or inert gas for finer particles needed in additive manufacturing
  • Water atomization for coarser particles suitable for pressing

Deeltjesgrootte

  • Finer particles have higher sintering activity but lower flowability
  • Larger particles compact better but limit resolution of prints

Deeltjesvorm

  • Irregular shapes have higher surface area while spherical improve flowability
  • Angular particles provide better mechanical interlocking

Dikte

  • Higher density improves compaction and shrinkage control
  • Some porosity can help relieve stresses during sintering

Puurheid

  • Oxygen and nitrogen levels must be minimized
  • Other impurities can affect mechanical properties
ParameterDesign Guidelines
VerstuivingsmethodeAir/gas for fine, water for coarse
DeeltjesgrootteFiner have higher sintering activity
DeeltjesvormSpherical improve flow, irregular provide interlocking
DikteHigher density improves compaction
PuurheidMinimize O, N and other impurities

Installation, Operation, and Maintenance

Proper installation, operation, and maintenance of atomization equipment is critical:

  • Installation should be done according to manufacturer specifications with proper utilities and ancillary equipment in place
  • Operation procedures must be strictly followed especially for startup, shutdown, and changeovers between alloys
  • Critical process parameters like temperature, pressure, flowrates should be continuously monitored and controlled
  • Preventative maintenance schedule should be implemented including inspections, replacements of wear parts like nozzles, and overhauls
  • Regular cleaning cycles to avoid buildup of material in gas pipes, water lines, crucible, and collection system
  • Safety systems must be kept in good working order especially emergency stops, fire detection and suppression
  • Training programs for employees should focus on safe handling of molten metal, quality control testing, and troubleshooting procedures

Proper installation, operation, and maintenance will maximize production volume and minimize downtime. This helps improve the productivity, quality, and safety of atomized metal powder production.

verstoven metaalpoeder

Een leverancier van verstoven metaalpoeder kiezen

It is important to select a reputable supplier when purchasing atomized metal powder:

  • Experience and technical expertise in atomization process
  • Ability to produce a range of alloys, particle sizes and shapes
  • Quality control testing meets industry standards
  • Reasonable minimum order quantities and lead times
  • Inventory of standard powders for quick delivery
  • Capability to tailor properties or develop custom alloys
  • Understanding of intended application and technical requirements
  • Samples available for evaluation prior to purchasing
  • Competitive pricing for both high and low volumes
  • Location and logistics suitable to meet delivery schedule
  • Responsiveness for technical questions and follow-up requests

Choosing a supplier with advanced capabilities and strong customer service will help ensure a consistent and reliable supply of high quality atomized metal powder.

Pros and Cons of Atomized Metal Powder

Atomized metal powder has both advantages and limitations compared to other forms of metal:

Voordelen

  • Uniform particle size and shape
  • Good flowability due to spherical morphology
  • High purity enables great metallurgical properties
  • Near theoretical density improves compaction
  • Fine microstructure from rapid solidification
  • Lower sintering temperature than milled powder
  • Used in additive manufacturing and other advanced processes

Beperkingen

  • Higher cost compared to milled powder
  • Limited alloy availability compared to wrought forms
  • Particle size range not suitable for some applications
  • Minimum order quantities may be higher
  • Lower production rate than mechanical atomization
  • Requires handling and safety precautions for fine powder
ParameterVoordelenBeperkingen
DeeltjeskarakteristiekenUniform size/shape, good flowBeperkt maatbereik
PuurheidHigh purity, fine microstructure
EigenschappenHigh density, low sintering temperature
ProductieUsed in AM, advanced processesLimited alloys, higher cost
BehandelingRequires precautions for fine powder

Kostenanalyse

Atomized metal powder is more expensive than other metal powder production methods, with pricing dependent on:

  • Base metal – more expensive for reactive metals like titanium, tantalum
  • Purity – high purity powder commands premium pricing
  • Particle size – finer powder is more costly due to lower yield
  • Order quantity – prices decrease significantly at higher volumes
  • Processing – additional steps like sieving, blending, annealing add cost

Typical pricing ranges:

MetaalDeeltjesgroottePrijsbereik
IJzer en staal15-150 micron$1-3 per lb
Aluminium25-250 micron$3-8 per lb
Koper15-120 micron$6-15 per lb
Nikkel legeringen10-75 micron$10-25 per lb
Titanium45-150 micron$50-150 per lb

Pricing also depends on supplier capabilities, raw material costs, and market conditions. Work with qualified suppliers to obtain competitive pricing for your specific material requirements and order volumes.

verstoven metaalpoeder

FAQ

What are the main advantages of atomized metal powder?

The main advantages are uniform particle size and shape, high purity, good flowability, near theoretical density, and fine microstructure. These benefits make atomized powder suitable for additive manufacturing, powder metallurgy, thermal spraying, and other applications.

How is atomized powder different from other metal powder production methods?

Atomized powder has more uniform particle characteristics compared to milled powder. It also has higher purity and density versus electrolytic powder and powder made by chemical reduction. The rapid solidification in atomization also results in finer microstructures.

What precautions are required when handling atomized powder?

Fine metal powders can be a dust explosion hazard. Precautions include grounding and bonding systems, non-sparking tools, dust collection, protective gear for workers, and exclusion of ignition sources. Powders may also require controlled atmospheres and special packaging.

What is the typical particle size range for atomized powder?

Air atomized powder is commonly 5-150 microns while water atomized powder is 50-1000 microns. Size can be controlled by adjusting atomization parameters. Finer sizes have higher surface area while coarser powders compact better.

How is atomized metal powder used in additive manufacturing?

The uniform particle shape allows excellent flowability in powder bed processes like selective laser sintering. The fine particle size enables very high resolution while retaining bulk properties of the alloy. High purity minimizes defects in final parts.

What methods detect impurities in atomized powder?

Chemical analysis using ICP can detect trace levels of impurities. Oxygen and nitrogen content is measured by inert gas fusion analyzers. Sieve analysis determines contamination from oversize particles. SEM and optical microscopy can detect satellite particles.

How does porosity in atomized powder affect properties?

Minimal porosity is desired for good compaction and sintering. But some optimized porosity can help relieve stresses during thermal processing. Post-production annealing can also be used to increase powder density.

Why is high purity important for atomized powder properties?

Impurities like oxygen and nitrogen can significantly degrade mechanical performance and microstructural development. Even ppm levels must be controlled to achieve the best strength, ductility, corrosion resistance in final parts.

What safety equipment is used for molten metal atomization?

Safety gear includes reflective clothing, face shields, heat resistant gloves, metal splash aprons, and leather jackets. Good ventilation is needed to control fumes. Automatic fire suppression systems are also critical.

How often is maintenance required on atomization equipment?

Preventative maintenance should be done at scheduled intervals, such as replacing consumable parts after a certain number of hours of operation. Additional maintenance is required as needed, indicated by process changes, output variations, or component failures.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail
metalen 3dp-logo klein

Metal3DP Technology Co., LTD is een toonaangevende leverancier van oplossingen voor additieve productie, met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D-printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!

gerelateerde artikelen

titaancarbidepoeder

Titaniumcarbide poeder

Titaancarbidepoeder is een extreem hard keramisch materiaal dat wordt gebruikt in een verscheidenheid aan industriële toepassingen die een hoge hardheid, slijtvastheid, thermische geleidbaarheid, en

Lees meer >
zuiver nikkelpoeder

Nikkel zuiver poeder

Zuiver nikkelpoeder is een zeer veelzijdig metaalpoeder met unieke eigenschappen die het geschikt maken voor verschillende geavanceerde toepassingen in verschillende industrieën. Dit artikel biedt

Lees meer >

Over Met3DP

Video afspelen

Recente update

Ons product

NEEM CONTACT MET ONS OP

Nog vragen? Stuur ons nu een bericht! Na ontvangst van uw bericht behandelen wij uw verzoek met een heel team. 

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste technologie, innovaties en bedrijfsnieuws.